Rodeadas de un halo mítico por su exuberancia, las auroras boreales han impresionado, desde siempre, la psique y la sensibilidad humana. Estimamos que, en las diferentes edades del planeta tierra, las poblaciones de las geografías polares y zonas adyacentes, dieron respuestas diferentes a estos fenómenos luminiscentes.
La ignorancia de las causas eficientes por las cuales se produce este fenómeno, dio cabida a la fábula, al mito, a las supersticiones y al misterio. Los países nórdicos asociaban las auroras boreales con malos presagios, augurios de muerte, mientras que otras sociedades le daban un sentido lúdico.
Por ejemplo, el pueblo esquimal las asociaba con el juego de la pelota; almas divirtiéndose con una cabeza de morsa, o los nativos de Groenlandia para quienes significaban los espíritus de los infantes muertos en el nacimiento.
El pueblo chino antiguo avizoraba serpientes luminosas; y en la literatura finlandesa antigua se habla de un zorro que, al rozar su cola sobre las nieves, encendía estas de colores fulgurantes. En fin, diferentes respuestas ante un hecho desconocido en sus orígenes.
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Algunos datos históricos sobre las auroras boreales
Tenemos noticia que Aristóteles de Estagira, quien tenía una concepción rigurosa del universo, escribió sobre las auroras boreales en su libro “Los meteorológicos”; comparándolas con nubes de una luminancia similar a la llama de gases quemándose. Es preciso apuntar que para entonces este fenómeno carecía del nombre que hoy le atribuimos.
Veamos otros datos históricos relacionados a este fenómeno natural:
- Galileo Galilei conjuntamente con el astrónomo francés Pierre Gassendi fueron quienes denominaron, entrado el siglo XVII, auroras boreales a este fenómeno. Lo hicieron en honor a Aurora la deidad romana del amanecer y a Bóreas, dios griego de los vientos del norte.
- Si bien las observaciones que se hacían del fenómeno de las auroras boreales perseguían el fin de indagar sus causas; no fue sino hasta el siglo XVIII, cuando el físico Benjamín Franklin, inventor del pararrayos, elaboró una teoría.
En ella consideraba que el fenómeno se suscitaba debido a la acumulación de energía eléctrica en los círculos polares, que al diseminarse en el aire producía la luminancia.
- Por otro lado, el físico químico inglés Henry Cavendish, quien conjuntamente con Coulomb creó la electrostática cuantitativa, determinó la altura en que ocurre este fenómeno.
- También el astrónomo inglés Edmond Halley argumenta que los campos magnéticos de la Tierra inciden en la formación de auroras.
- Pero no fue sino hasta comienzos del siglo XX que un científico noruego de nombre Kristian Birkeland; determinó mediante sus experimentos que las corrientes magnéticas que se mueven en la parte superior de la atmósfera al mezclarse con los gases allí presentes, producían las auroras boreales.
¿Qué son las auroras boreales?
Las auroras boreales son fenómenos físicos, luminiscentes, de gran notoriedad por su inusual cromatismo. Se desarrollan en la atmósfera de la Tierra y pueden ser visualizados desde las regiones del círculo polar, 60 o 70 grados de latitud norte o sur.
Esto quiere decir que el fenómeno de las auroras no es un fenómeno exclusivo del polo norte, sino que también ocurre en el polo sur (auroras australes).
Algunos datos refieren que han podido verse desde otras latitudes cuando la actividad solar ha sido intensa, pero no es lo frecuente. La generalidad de las veces, la ocurrencia de las auroras está limitada a las regiones de los círculos polares ártico y antártico. Y la visualización puede darse en regiones adyacentes.
¿Cómo se originan?
Las auroras boreales tienen su origen por la actividad del Sol cuando entra en relación con la atmósfera terrestre.
La superficie incandescente del Sol (fotósfera) está en continuo movimiento. Dicho movimiento genera la emisión constante de partículas, este flujo, o viento solar, como es conocido, asciende hacia la atmósfera del Sol aumentando su temperatura. Al haber una presión mayor dentro de la atmósfera solar que afuera de ella, estas partículas (electrones y protones) escapan de la atmósfera solar; y acelerados por su magnetismo alcanzan la órbita de la Tierra.
Estos vientos solares están compuestos de billones de electrones de alta velocidad; que, al dar contra la magnetósfera, excitan los gases allí presentes y se produce la luminiscencia característica de las auroras.
Investigaciones del fenómeno
Científicos del Instituto de tecnología de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) dispone del complejo informático de mayor tamaño en el mundo. Está integrado por 112 mil procesadores que operan simultáneamente, denominado Kraken, y han estado trabajando en una simulación por computadora.
La misma llevada a cabo por 25 mil de estos procesadores, según informó Jan Egedel, científico que lidera el proyecto. La intención es develar la interrogante acerca de los electrones de alta velocidad que causan auroras boreales. La simulación arroja que el lugar activo de la magnetósfera de la Tierra es mil veces mayor de lo que pensábamos.
Egedel señala que los vientos solares que se dirigen hacia la Tierra son un campo magnético que al conectarse en paralelo libera energía. La energía liberada impulsa a los electrones de alta velocidad (cargados de un enorme voltaje). Y cuando estos chocan contra la atmósfera producen gran cantidad de fotones que generan auroras.
Dicho en otras palabras, la radiación proveniente del Sol, va almacenándose en la magnetósfera (una esfera protectora contra el efecto pernicioso de la radiación solar). Y cuando ya no puede cargarse más, libera toda esa energía acumulada en emisiones de luz de diversas longitudes de onda, es decir, de diversos colores.
Forma, color y brillantez de las auroras
Respecto a las formas que adoptan las auroras boreales podemos acotar lo siguiente:
- Han sido vistas como cortina o telón de fondo.
- También con la morfología de un arco muy largo, propagándose sobre todo el horizonte, acompañado de risos, ondas; también masas verticales y rayos que vibran su luminancia en la proximidad del amanecer.
- Como espirales.
- Como líneas de luz.
- Y a finales de 2018 fotógrafos registraron la forma de dunas en una jornada fotográfica en Finlandia. Un caso muy particular que no había sido registrado hasta entonces.
Matices de las auroras
El color de las auroras oscila entre las tonalidades frías y calientes del espectro electromagnético visible. Este espectro visible o luz visible se encuentra en la escala de los 400 nm y 700 nm de longitud de onda. En términos sencillos, estos dos extremos corresponden al color rojo y al violeta.
Siendo pues, que las auroras ocurren dentro del espectro electromagnético visible, encontraremos en dicho fenómeno los tres colores primarios o colores luz: amarillo, rojo y azul; además el verde. Obviamente en distintas densidades y mezclas como bien lo explica la teoría del color en su síntesis aditiva.
Pero hay dos factores que condicionan la coloración en las auroras boreales: los gases presentes en la magnetósfera. Los átomos y moléculas que los componen, se excitan, es decir, se cargan de energía al chocar con los electrones de alta velocidad. Y esta energía es liberada casi de modo instantáneo para convertirse en luz. Estos gases son oxígeno e hidrógeno:
- Oxígeno. A este gas se le atribuye la generación del verde y del amarillo. Con una longitud de onda de 557 nm Son los colores que comúnmente uno puede encontrar en las auroras.
- Hidrógeno. Este gas genera la coloración rojo y púrpura que se puede apreciar en las zonas inferiores de las auroras y en las curvas, en su lado exterior. Con una longitud de onda de 630 nm.
La brillantez de las auroras boreales está directamente relacionada con el volumen de energía acumulada y liberada en la magnetósfera terrestre. Mientras más denso es el viento solar y mientras mayor carga tiene, el brillo de la aurora será de mayor intensidad.
¿Desde dónde se ven mejor las auroras boreales?
Contrariamente al pensar general, el polo norte no es el punto adecuado para visualizar las auroras boreales.
Los mejores lugares para verlas se encuentran entre los 60 y 70 grados de latitud norte; es decir, las regiones del círculo polar ártico, en el norte de los siguientes países: Rusia, Groenlandia, Canadá, Alaska, Dinamarca, Noruega, Suecia, Islandia y Finlandia.
¿Qué es una aurora polar?
La aurora polar para nada es un fenómeno diferente, distinto del que hemos venido considerando. Se trata más bien de una denominación general que engloba los fenómenos de auroras que se dan; tanto en el círculo polar ártico (auroras boreales) como en el círculo polar antártico (auroras australes).
Obviamente que en ambos círculos polares las auroras se aprecian con los mismos principios generales de forma, color y brillantez.
Respecto al tiempo que duran es un dato que no podemos precisar con absoluto rigor; ya que, puede que tengan un tiempo prolongado de actividad eléctrica o que sea más bien de breve duración.
¿Son las auroras un fenómeno exclusivo de la Tierra?
Debemos responder categóricamente que no. Las auroras ocurren en otros planetas, pero no de la misma manera que en nuestro planeta Tierra.
Para que este fenómeno de las auroras ocurra, hay dos condiciones a saber:
- La primera es que el planeta debe estar envuelto en un campo magnético que dirija el viento solar hasta los polos.
- La segunda es que el planeta debe tener atmósfera. Para que el impacto de los electrones y protones con los gases constitutivos de esa atmósfera produzca fotones.
Es necesario señalar, que las características generales de forma, color y brillantez van a depender de las cualidades propias de la atmósfera de cada planeta; y de los gases que la formen.
Sólo para citar un ejemplo de lo diferentes que pueden ser las auroras en otro planeta, mencionaremos a Júpiter, cuyas auroras son ultravioletas. Es decir, que son invisibles para el ojo humano que no percibe esas frecuencias. Forman parte del espectro electromagnético invisible.
Consideraciones finales
De todo lo expuesto, se colige que las auroras boreales son fenómenos atmosféricos que acontecen debido al flujo de viento solar sobre la atmósfera terrestre. Cuando los electrones y protones inciden sobre los gases que la componen. Las cualidades de color van a depender del gas que haya sido tocado. La morfología deviene entre arcos, líneas, dunas, risos etc., y el grado de brillantez está asociado a la densidad del viento solar.
El fenómeno de auroras polares acontece tanto en el hemisferio norte, auroras boreales, como en el hemisferio sur, auroras australes. Y, por último, señalaremos que el fenómeno de auroras también acontece en otros planetas con sus características particulares.
Demás está decir que las auroras boreales, independientemente de toda la fenomenología que la rodea; continúa siendo un paradigma de belleza y exuberancia, de magia y asombro por la acción mágica de la luz
Referencias:
https://es.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar
www.iluminet.com/auroras-boreales/
www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/icomo-se-produce-una-aurora-boreal
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